RU1588027C - Способ управления положением поворотных направляющих лопаток входного направляющего аппарата компрессора газотурбинного двигателя и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ управления положением поворотных направляющих лопаток входного направляющего аппарата компрессора газотурбинного двигателя и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU1588027C RU1588027C SU4371161A RU1588027C RU 1588027 C RU1588027 C RU 1588027C SU 4371161 A SU4371161 A SU 4371161A RU 1588027 C RU1588027 C RU 1588027C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compressor
- inlet
- air
- adder
- input
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к авиадвигателестроению. Способ управления положением поворотных направляющих лопаток входного направляющего аппарата (ВНА) компрессора газотурбинного двигателя (ГТД) и устройство для его осуществления позволяют повысить надежность и ресурс ГТД. По измеренным значениям температуры T х на входе в двигатель и частот nв и nк вращения вентилятора и компрессора с помощью арифметических блоков 1 и 6, преобразователей 2, 9 и 7, сумматора 3, блока 4 умножения и интегратора 5 формируется сигнал φвна положения входного направляющего аппарата, по которому формируется управляющий сигнал на исполнительный механизм 8. Формирование значения φвна производится с учетом поправки, определяемой с помощью блоков 10, 12 и 13 расчета частоты вращения, поправки и коэффициента поправки и сумматора 11. Способ позволяет повысить его точность. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к авиадвигателестроению, а именно к управлению механизмами изменения геометрии проточной части компрессоров высокого давления (КВД) двухконтурного газотурбинного двигателя (ГТД).
Цель изобретения - повышение точности управления путем учета расхода воздуха в вентиляторе на переменных режимах.
На фиг. 1 изображена структурная схема первого варианта устройства для реализации способа; на фиг. 2 - структурная схема второго варианта устройства для реализации способа.
Устройство для осуществления способа управления положением поворотных направляющих лопаток входного направляющего аппарата (ВНА) компрессора газотурбинного двигателя (фиг.1) содержит последовательно соединенные первый арифметический блок 1, первый преобразователь 2, первый сумматор 3, блок 4 умножения, интегратор 5, второй арифметический блок 6, второй преобразователь 7 и исполнительный механизм 8, третий преобразователь 9, входом подключенный к выходу арифметического блока 1, а выходом - к второму входу первого сумматора 3.
Кроме того, устройство содержит блок 10 расчета частоты вращения, второй сумматор 11 и блок 12 расчета поправки, блок 13 расчета коэффициента поправки, вход которого подключен к выходу арифметического блока 1, а выход - к второму входу блока 12 расчета поправки, выход которого подключен к третьему входу первого сумматора 3, второй вход второго сумматора 11 подключен к второму выходу второго арифметического блока 6.
Второй вариант устройства (фиг. 2) для реализации способа отличается тем, что по сравнению с первым вариантом, устройство также содержит четвертый преобразователь 14, подключенный к второму входу второго сумматора 11.
Способ осуществляют следующим образом.
В устройство (фиг. 1 и фиг.2) измеряются температура Т* вх воздуха на входе в двигатель и частоты nв и nк вращения вентилятора и компрессора. В арифметическом блоке 1 по Т* вх и nв определяется приведенная по температуре на входе в двигатель частота nв.пр вращения вентилятора по зависимости
nв.пр=nв , где nв - измеренная частота вращения вентилятора;
Твх - измеренные температуры воздуха на входе в двигатель.
nв.пр=nв , где nв - измеренная частота вращения вентилятора;
Твх - измеренные температуры воздуха на входе в двигатель.
В преобразователе 9 по nв.пр определяется степень подогрева воздуха в вентиляторе по известной зависимости
= f(nв.пр), где Т* к.вх - температура воздуха на входе компрессора.
= f(nв.пр), где Т* к.вх - температура воздуха на входе компрессора.
В блоке 4 умножения по сигналу Т* вх и сигналу степени подогрева воздуха в вентиляторе, скорректированному в сумматоре 3 корректирующим сигналом с выхода преобразователя 2 и сигналом поправки с выхода блока 12 расчета поправки, определяется температура Т* к.вх воздуха на входе компрессора
T .вх= T кор, где кор. - степень подогрева воздуха в вентиляторе, скорректированная в сумматоре 3.
T
При этом
кор. = + , где - общий сигнал коррекции в сумматоре 3 степени подогрева воздуха в вентиляторе.
кор. = + , где - общий сигнал коррекции в сумматоре 3 степени подогрева воздуха в вентиляторе.
При этом
= +П, где П - значение сигнала поправки, вычисляемой на выходе блока 12; - сигнал коррекции степени подогрева воздуха в вентиляторе, вычисляемый в преобразователе 2 по сигналу nв.пр по известной функциональной зависимости
=f(nв.пр)
В арифметическом блоке 6 по сигналу измеренной частоты nк вращения компрессора и сигналу Т .вх с выхода интегратора 5 определяется приведенная по температуре воздуха на входе в компрессор частота nковращения компрессора
nко=nк ,
В преобразователе 7 по известной зависимости формируется сигнал угла поворота φВНА входного направляющего аппарата (ВНА)
φВНА = f(nко), и по нему управляющий сигнал на исполнительный механизм 8. Исполнительный механизм "доворачивает" ВНА до требуемого положения.
= +П, где П - значение сигнала поправки, вычисляемой на выходе блока 12; - сигнал коррекции степени подогрева воздуха в вентиляторе, вычисляемый в преобразователе 2 по сигналу nв.пр по известной функциональной зависимости
=f(nв.пр)
В арифметическом блоке 6 по сигналу измеренной частоты nк вращения компрессора и сигналу Т
nко=nк ,
В преобразователе 7 по известной зависимости формируется сигнал угла поворота φВНА входного направляющего аппарата (ВНА)
φВНА = f(nко), и по нему управляющий сигнал на исполнительный механизм 8. Исполнительный механизм "доворачивает" ВНА до требуемого положения.
Сигнал поправки n формируется с помощью блока 12 расчета поправки, блока 10 расчета частоты вращения, блока 13 расчета коэффициента поправки и сумматора 11.
В первом варианте устройства (фиг.1) на выходе блока 12 расчета поправки формируется сигнал поправки, вычисляемой следующим образом:
П = К(nко - nко эт), где К - коэффициент поправки, вычисляемый в блоке 13 расчета коэффициента поправки в функции nв.пр(К = f(nв.пр); пко - значение приведенной по температуре воздуха на входе в компрессор частоты вращения компрессора, вычисляемой в арифметическом блоке 6;
nко эт - эталонная приведенная по температуре воздуха на входе в компрессор частота вращения компрессора, формируемая блоком 10 расчета частоты вращения для соответствующих значений nв.пр.
П = К(nко - nко эт), где К - коэффициент поправки, вычисляемый в блоке 13 расчета коэффициента поправки в функции nв.пр(К = f(nв.пр); пко - значение приведенной по температуре воздуха на входе в компрессор частоты вращения компрессора, вычисляемой в арифметическом блоке 6;
nко эт - эталонная приведенная по температуре воздуха на входе в компрессор частота вращения компрессора, формируемая блоком 10 расчета частоты вращения для соответствующих значений nв.пр.
Сумматор 11 формирует разницу (nко - nко эт) по сигналам с блоков 10 и 13.
Во втором варианте устройства (фиг.2) дополнительно используется преобразователь 14, в котором по измеренным значениям nк и Т хформируется сигнал приведенной по температуре воздуха на входе в двигатель частоты nк.пр=nк ,, который подается на сумматор 11 (вместо сигнала nко с выхода блока 6 устройства по первому варианту). При этом блок 10 расчета частоты вращения формирует для соответствующих значений nв.пр. значение эталонной приведенной по температуре воздуха на входе в двигатель частоты nк.пр.эт вращения компрессора.
Следовательно, на выходе блока 12 расчета поправки в устройстве по второму варианту (фиг.2) формируется сигнал поправки П
П = К(пк.пр - nк.пр эт).
П = К(пк.пр - nк.пр эт).
Способ и устройство для его реализации позволяют повысить точность установления поворотных направляющих лопаток ВНА в 6-8 раз, что приводит к сохранению запасов газодинамической устойчивости, и в конечном итоге - к повышению надежности и ресурса ГТД.
Claims (3)
1. Способ управления положением поворотных направляющих лопаток входного направляющего аппарата компрессора газотурбинного двигателя путем измерения температуры воздуха на входе в двигатель и частот вращения вентилятора и компрессора, определения приведенной по температуре на входе в двигатель частоты вращения вентилятора, в функции которой определяется степень подогрева воздуха в вентиляторе, определения по степени подогрева воздуха в вентиляторе и температуре вохдуха на входе в двигатель температуры воздуха на входе в компрессор, определения приведенной по температуре воздуха на входе в компрессор частоты вращения компрессора и определения в функции ее значения угла поворота входного направляющего аппарата, формирования по значению угла поворота входного направляющего аппарата управляющего сигнала на исполнительный механизм, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем учета разности расхода воздуха через компрессор на переменных режимах при формировании управляющего воздействия на исполнительный механизм, дополнительно используют предварительно измеренные эталлонные приведенные по температуре воздуха на входе в компрессор или температуре воздуха на входе в двигатель частоты вращения компрессора для условий, при которых определена степень подогрева воздуха в вентиляторе, а управляющий сигнал на исполнительный механизм формируют с учетом поправки П, величину, которой определяют по формуле
П = K(nко- n ) или
П = K(nк.пр- n пр)
где K - коэффициент поправки, K = f (nв.пр);
nв.пр - приведенная по температуре воздуха на входе в двигатель частота вращения вентилятора;
nко - приведенная по температуре воздуха на входе компрессор частота вращения компрессора;
nко эт - эталонная приведенная по температуре воздуха на входе в компрессор частота вращения компрессора;
nк.пр - приведенная по температуре воздуха на входе в двигатель частота вращения компрессора;
nк.пp эт - эталонная приведенная по температуре воздуха на входе в двигатель частота вращения компрессора.
П = K(nко- n
П = K(nк.пр- n
где K - коэффициент поправки, K = f (nв.пр);
nв.пр - приведенная по температуре воздуха на входе в двигатель частота вращения вентилятора;
nко - приведенная по температуре воздуха на входе компрессор частота вращения компрессора;
nко эт - эталонная приведенная по температуре воздуха на входе в компрессор частота вращения компрессора;
nк.пр - приведенная по температуре воздуха на входе в двигатель частота вращения компрессора;
nк.пp эт - эталонная приведенная по температуре воздуха на входе в двигатель частота вращения компрессора.
2. Устройство для управления положением поворотных направляющих лопаток входного направляющего аппарата компрессора газотурбинного двигателя, содержащее последовательно соединенные первый арифметический блок, первый преобразователь, первый сумматор, блок умножения, интегратор, второй арифметический блок, второй преобразователь и исполнительный механизм, третий преобразователь, входом подключенный к выходу арифметического блока, а выход - к второму входу первого сумматора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности путем учета расхода воздуха в вентиляторе на переменных режимах, оно дополнительно содержит блок расчета частоты вращения, второй сумматор и блок расчета поправки, блок расчета коэффициента поправки, вход которого подключен к выходу арифметического блока, а выход - к второму входу блока расчета поправки, выход которого подключен к третьему входу первого сумматора, второй вход второго сумматора подключен к второму выходу второго арифметического блока.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит четвертый преобразователь, подключенный к второму входу второго сумматора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4371161 RU1588027C (ru) | 1988-02-01 | 1988-02-01 | Способ управления положением поворотных направляющих лопаток входного направляющего аппарата компрессора газотурбинного двигателя и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4371161 RU1588027C (ru) | 1988-02-01 | 1988-02-01 | Способ управления положением поворотных направляющих лопаток входного направляющего аппарата компрессора газотурбинного двигателя и устройство для его осуществления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1588027C true RU1588027C (ru) | 1994-10-30 |
Family
ID=30440883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4371161 RU1588027C (ru) | 1988-02-01 | 1988-02-01 | Способ управления положением поворотных направляющих лопаток входного направляющего аппарата компрессора газотурбинного двигателя и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1588027C (ru) |
-
1988
- 1988-02-01 RU SU4371161 patent/RU1588027C/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент США N 4594849, кл. F 02C 9/00, 1986. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hunter et al. | Casing wall boundary-layer development through an isolated compressor rotor | |
Camp et al. | Turbulence intensity and length scale measurements in multistage compressors | |
Abdelhamid et al. | Distinctions between two types of self excited gas oscillations in vaneless radial diffusers | |
Fleeter et al. | Rotor wake generated unsteady aerodynamic response of a compressor stator | |
Stratford et al. | A new look at the generation of buzz-saw noise | |
RU1588027C (ru) | Способ управления положением поворотных направляющих лопаток входного направляющего аппарата компрессора газотурбинного двигателя и устройство для его осуществления | |
Heidelberg et al. | Inlet acoustic mode measurements using a continuously rotating rake | |
Fleeter et al. | The Time-Variant Aerodynamic Response of a Stator Row Including the Effects of Airfoil Camber | |
Manwaring et al. | Inlet distortion generated periodic aerodynamic rotor response | |
Parker | Paper 1: relation between blade row spacing and potential flow interaction effects in turbomachines | |
Manwaring et al. | Rotor blade unsteady aerodynamic gust response to inlet guide vane wakes | |
Dring et al. | Through-flow modeling of axial turbomachinery | |
Franke et al. | Unsteady stator response to upstream rotor wakes | |
Chima et al. | Comparison of two-and three-dimensional flow computations with laser anemometer measurements in a transonic compressor rotor | |
Gallus et al. | Measurements of quasi-steady and unsteady flow effects in a supersonic compressor stage | |
Iguchi et al. | Radial propagation of turbulence in pulsatile pipe flow | |
RU2246711C1 (ru) | Способ определения параметров течения в компрессоре и устройство для его осуществления | |
Chima et al. | Comparison of two and three dimensional flow computations with laser anemometer measurements in a transonic compressor rotor | |
HANSON | A study of subsonic fan noise sources | |
Manwaring et al. | Rotor blade unsteady aerodynamic gust response to inlet guide vane wakes | |
Hudson et al. | Rocket engine turbine blade surface pressure distributions: experiment and computations | |
Bryan | An investigation of unsteady impeller-diffuser interactions in a centrifugal compressor | |
Manwaring et al. | Inlet Distortion Generated Periodic Aerodynamic Rotor Response | |
Capece et al. | Wake-induced unsteady aerodynamic interactions in a multistage compressor | |
RU2100657C1 (ru) | Способ организации энергообмена рабочей среды и рабочего колеса лопаточной машины |